刚粘塑性有限元模拟论文-邱博,阚前华,康国政,梅作舟,谢瑞丽

刚粘塑性有限元模拟论文-邱博,阚前华,康国政,梅作舟,谢瑞丽

导读:本文包含了刚粘塑性有限元模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高温,钛合金,粘塑性,棘轮行为

刚粘塑性有限元模拟论文文献综述

邱博,阚前华,康国政,梅作舟,谢瑞丽[1](2014)在《Ti-6242S钛合金高温循环粘塑性行为有限元模拟》一文中研究指出采用ANSYS提供的粘塑性流动准则下的双线性各向同性硬化本构模型,考虑材料参数的温度相关性,通过单个单元有限模型对4种温度下施加相同平均应力和不同应力幅值的应力循环工况进行有限元模拟。实验与模拟结果的对比表明,该模型能够较好的地模拟高温450℃以下Ti-6242S钛合金粘塑性变形的循环累积。此外,由于该模型没有考虑循环过程中背应力的演化,对滞回环的预测不够理想,且过高预测了520℃下的粘塑性累积变形。(本文来源于《应用数学和力学》期刊2014年S1期)

胡冬青[2](2011)在《搅拌摩擦焊刚粘塑性动力显式算法有限元模拟初步研究》一文中研究指出搅拌摩擦焊接作为新型固相连接方法,具有焊接材料兼容性好、接头性能高等特点,广泛使用在航空航天、汽车、船舶制造等工业领域。目前,对于搅拌摩擦焊接接头组织形成机理的研究尚处于探索阶段。数值模拟能够再现焊缝金属的塑性变形及流动,避免了耗时耗资的重复试验,是帮助了解搅拌摩擦焊接接头组织形成机理的实用、高效的研究手段。本文开展了搅拌摩擦焊接刚粘塑性动力显式算法的若干关键技术的研究,研究开发了搅拌摩擦焊接过程有限元分析程序及其后置处理系统,对搅拌摩擦焊接技术的运用和发展具有重要意义。本文的主要研究内容与结果如下:运用虚功率方程建立了搅拌摩擦焊接过程刚粘塑性动力显式算法有限元方程,推导出了位移形式的中心差分求解时间积分显式,避免了由材料、几何、接触非线性等引起的收敛问题;推导出了刚粘塑性动力显式算法中由节点位移计算单元应力、应变的计算格式。针对搅拌摩擦焊接动力有限元计算中存在的非线性接触问题,提出了搅拌头与工件接触问题的一般解法,即全局搜索和局部搜索的两步法。同时,建立了搅拌头与工件之间的接触力学模型,用于计算法向接触力和切向摩擦力。分析了由于一点积分引起显式算法有限元分析中出现的砂漏问题,确定出适用于搅拌摩擦焊接过程分析的砂漏控制算法。基于仿真系统的系统分析和设计,进行数据结构设计、数据流图分析和设计,并对求解器模块中的一些关键技术进行了研究。采用模块化的设计方法,编制了叁维搅拌摩擦焊接过程刚粘塑性动力显式算法有限元分析程序,求解计算了搅拌头旋转下压过程中工件的应力、应变分布。采用面向对象的方法,对后置处理系统进行了需求分析、功能模块划分、类图划分和设计,建立了系统框架,完成了后置处理系统的各功能模块的设计与开发。该后置处理系统很好的实现了搅拌摩擦焊接过程中工件变形以及产生的应力、应变分布等显示。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2011-05-01)

张华[3](2009)在《弧面凸轮等温挤压成形刚粘塑性叁维有限元模拟与优化》一文中研究指出弧面凸轮机构具有负载扭矩大、精度高、体积小、重量轻、传动效率高等优点,在数控机床、包装机械等高速自动化设备上得到广泛应用。弧面凸轮是弧面凸轮分度机构上的重要传动零件,其形状复杂,精度要求高、加工难度大,在目前实际生产中,采用棒料经多道机械切削加工成形,加工余量大,加工的绝大部分时间消耗在粗加工阶段,材料利用率和生产效率低,且由于金属流线被切断而影响零件综合机械性能,工艺成本高,严重制约了该机构的推广。因弧面凸轮结构的复杂性,精加工离不开先进的数控加工技术,唯有在制坯中采用等温挤压工艺,尽可能减少切削加工余量,才能使弧面凸轮在制造成本、生产效率、综合力学性能、使用寿命以及批量生产等各方面取得突破性改善。因此,开展高效、高精弧面凸轮毛坯制造工艺研究显得尤为重要。为此,本文从提高弧面凸轮成形精度、材料利用率及生产效率出发,利用刚粘塑性有限元分析方法深入研究了弧面凸轮等温挤压成形工艺,并利用DEFORM-3D软件进行了叁维刚粘塑性有限元分析与优化。具体研究工作如下:1)综述了国内外弧面凸轮制造、精密成形技术及有限元模拟技术的研究现状,提出了弧面凸轮等温挤压成形制坯工艺。2)针对弧面凸轮的形状特点及成形工艺要求,分析了闭塞式模具双向主动加载等温挤压成形工艺。3)采用DEFORM-3D软件对弧面凸轮等温挤压成形进行叁维刚粘塑性有限元数值模拟,验证了等温挤压成形弧面凸轮的可行性,为模具设计和设备选用提供可靠依据。4)分析并优化了等温挤压成形的关键工艺参数:挤压温度、凹模形状、挤压速度、润滑及摩擦条件等,为合理选择挤压工艺参数提供了科学依据。综上,本文针对弧面凸轮毛坯制造采用等温挤压成形工艺,利用叁维刚粘塑性有限元对成形过程进行了模拟和优化,将使弧面凸轮制造的后序加工余量明显减少,材料利用率和生产效率提高,制造周期缩短,成本降低,零件综合机械性能得到改善。(本文来源于《湘潭大学》期刊2009-05-26)

祝汉华,雷君相,丁慧,李昕然[4](2008)在《铜合金六通接头体热挤压刚粘塑性有限元模拟》一文中研究指出本文利用刚粘塑性有限元法,对六通接头的热挤压成形进行了热力耦合的数值模拟,获得了热挤压成形的载荷和行程的关系曲线,应力、应变和温度的分布信息。模拟结果表明,在工件挤压温度为730℃和模具预热温度为400℃时,挤压速度范围是70mm/s~80mm/s。这一模拟结果对后期的工艺制定和模具设计提供了参考。(本文来源于《锻压装备与制造技术》期刊2008年05期)

徐文臣,单德彬,吕炎,李春峰[5](2007)在《筒形件叁旋轮非对称旋压的刚粘塑性有限元模拟》一文中研究指出叁旋轮非对称强旋在大型筒形件热旋工艺中具有独特的优势,然而关于非对称强旋的研究开展较少。文章建立了叁旋轮非对称强旋的有限元计算模型,通过对非对称强旋的叁维刚粘塑性有限元数值模拟,揭示了非对称强旋的变形特点。研究结果表明,旋轮的非对称分布使得应力应变场沿周向呈非周期性分布,尽管旋轮Ⅱ和Ⅲ在空间位置上具有对称性,但是其接触区的应力应变速率分布却有较大差别,反倒是旋轮Ⅰ和Ⅱ的接触区应力应变速率分布颇为相近。旋轮的非对称分布使得旋压过程中不同旋轮相应的接触区大小不同,从而致使旋轮Ⅲ的塑性区小于旋轮Ⅰ和Ⅱ的塑性区,相应地旋轮Ⅲ的旋压力小于旋轮Ⅰ和Ⅱ的旋压力。变形场的分布能合理解释旋压时产生的伸长、胀径及隆起等现象。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2007年04期)

胡自化,杨端光,李益锋,张平[6](2007)在《基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化》一文中研究指出针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2007年04期)

杨端光[7](2006)在《基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化》一文中研究指出大型叶轮是中小型汽轮发电机的重要零件之一。在高温、高压蒸汽介质中高速旋转,承受着巨大的切向应力、径向应力和振动附加应力。因此叶轮整个截面上要求高强度、高韧性以及低的残余应力。在目前大型叶轮实际生产中,常采用锻造方法。迄今为止,除了俄罗斯、美国等少数几个拥有大型锻压设备的国家采用模锻工艺生产外,大部分国家仍然采用传统的自由锻工艺生产。自由锻传统工艺存在着许多不足之处,主要问题有:①自由锻叶轮“肥头大耳”,材料消耗大,材料(钢锭)总利用率仅为l5%左右,机加工工时长;②由于锻不透,成品有一定数量的超声波探伤不合格。究其原因主要是工艺设计几乎凭经验进行,如毛坯设计的不合理导致叶轮成形锤击次数过高,严重损害了模具和设备导致使用寿命降低。因此,需要采用先进的成形理论和方法研究大型叶轮的模锻优化工艺,该课题的研究具有重要的理论和实际指导意义。为此,本文针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,分析不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。具体开展的研究工作如下:(1)系统阐述了刚粘塑性有限元方法的基本理论。针对模锻过程有限元模拟所遇到的具体处理技术进行了较为深入探讨,并提出了相应的解决方法和算法。(2)通过深入分析汽轮机大型叶轮塑性成形工艺,建立了基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化方案。即以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化。(3)利用MSC.Marc软件对汽轮机大型叶轮模锻过程进行了刚粘塑性有限元数值模拟,通过分析填充过程金属流动规律,优化了毛坯高径比尺寸。有限元数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。从而为汽轮机大型叶轮模锻的制坯工艺优化提供了科学依据。综上,本文基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化弥补了传统汽轮机叶轮毛坯制造工艺的不足。为实现大型汽轮机叶轮的模锻成形高质量、高效率、低成本奠定了基础。(本文来源于《湘潭大学》期刊2006-12-01)

吕成,张立文,牟正君,邰清安,郑渠英[8](2006)在《压气机静子叶片锻造过程的叁维刚粘塑性有限元模拟》一文中研究指出利用叁维刚粘塑性有限元法对某重型燃机压气机静子叶片的锻造过程进行了数值模拟分析,揭示了叶片锻造变形规律,并以实际锻造工艺试验对其进行了试验验证。锻造工艺试验与数值模拟结果吻合较好,从而验证了数值模拟结果的可靠性。该研究对压气机静子叶片锻造工艺的优化设计具有重要的指导意义。(本文来源于《重型机械》期刊2006年01期)

潘洪平,何瑞,董原生[9](2005)在《半固态AlSi7Mg合金挤压成形的刚-粘塑性有限元模拟》一文中研究指出在半固态金属成形过程中, 金属流动机制的预测是非常重要的。由于影响半固态金属成形特性的因素很多, 故相当复杂。本文中, 利用自行开发的半固态金属触变成形装置和六指形模具进行的触变成形实验的结果, 并采用半固态AlSi7Mg合金在不同温度下建立的刚 粘塑性本构关系, 应用 DEFORMTM商用软件进行了模拟计算与实验条件相同的变形过程。由模拟计算与实验结果相比较可知, 模拟结果与实验结果基本吻合。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2005年01期)

蔡旺,刘郁丽,杨合,李从心[10](2005)在《叶片精锻叁维刚粘塑性热力耦合有限元模拟系统》一文中研究指出采用基于边界构形的内缩法,实现了叁维畸变网格的重新划分;提出了初矢修正法对触模节点的位置进行修正,解决了由于离散的模具网格的法矢不连续造成的"死锁"问题;采用准静态迭代法简化了速度场和温度场耦合计算过程;特别是针对减速因子β的选取,建立了适用于叁维复杂成形过程刚粘塑性罚函数法有限元叁次因子法的计算公式,并结合进退搜索法提出了改进的叁次因子快速算法,提高了模拟计算效率和稳定性.在此基础之上,开发了面向叶片精锻过程的叁维刚粘塑性热力耦合有限元模拟分析系统(3D-CTM).系统的可靠性得到了圆柱体镦粗的验证.对单榫头叶片精锻过程的模拟分析结果表明,3D-CTM是模拟分析叶片精锻过程的可靠工具.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2005年01期)

刚粘塑性有限元模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

搅拌摩擦焊接作为新型固相连接方法,具有焊接材料兼容性好、接头性能高等特点,广泛使用在航空航天、汽车、船舶制造等工业领域。目前,对于搅拌摩擦焊接接头组织形成机理的研究尚处于探索阶段。数值模拟能够再现焊缝金属的塑性变形及流动,避免了耗时耗资的重复试验,是帮助了解搅拌摩擦焊接接头组织形成机理的实用、高效的研究手段。本文开展了搅拌摩擦焊接刚粘塑性动力显式算法的若干关键技术的研究,研究开发了搅拌摩擦焊接过程有限元分析程序及其后置处理系统,对搅拌摩擦焊接技术的运用和发展具有重要意义。本文的主要研究内容与结果如下:运用虚功率方程建立了搅拌摩擦焊接过程刚粘塑性动力显式算法有限元方程,推导出了位移形式的中心差分求解时间积分显式,避免了由材料、几何、接触非线性等引起的收敛问题;推导出了刚粘塑性动力显式算法中由节点位移计算单元应力、应变的计算格式。针对搅拌摩擦焊接动力有限元计算中存在的非线性接触问题,提出了搅拌头与工件接触问题的一般解法,即全局搜索和局部搜索的两步法。同时,建立了搅拌头与工件之间的接触力学模型,用于计算法向接触力和切向摩擦力。分析了由于一点积分引起显式算法有限元分析中出现的砂漏问题,确定出适用于搅拌摩擦焊接过程分析的砂漏控制算法。基于仿真系统的系统分析和设计,进行数据结构设计、数据流图分析和设计,并对求解器模块中的一些关键技术进行了研究。采用模块化的设计方法,编制了叁维搅拌摩擦焊接过程刚粘塑性动力显式算法有限元分析程序,求解计算了搅拌头旋转下压过程中工件的应力、应变分布。采用面向对象的方法,对后置处理系统进行了需求分析、功能模块划分、类图划分和设计,建立了系统框架,完成了后置处理系统的各功能模块的设计与开发。该后置处理系统很好的实现了搅拌摩擦焊接过程中工件变形以及产生的应力、应变分布等显示。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

刚粘塑性有限元模拟论文参考文献

[1].邱博,阚前华,康国政,梅作舟,谢瑞丽.Ti-6242S钛合金高温循环粘塑性行为有限元模拟[J].应用数学和力学.2014

[2].胡冬青.搅拌摩擦焊刚粘塑性动力显式算法有限元模拟初步研究[D].南昌航空大学.2011

[3].张华.弧面凸轮等温挤压成形刚粘塑性叁维有限元模拟与优化[D].湘潭大学.2009

[4].祝汉华,雷君相,丁慧,李昕然.铜合金六通接头体热挤压刚粘塑性有限元模拟[J].锻压装备与制造技术.2008

[5].徐文臣,单德彬,吕炎,李春峰.筒形件叁旋轮非对称旋压的刚粘塑性有限元模拟[J].塑性工程学报.2007

[6].胡自化,杨端光,李益锋,张平.基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化[J].机械科学与技术.2007

[7].杨端光.基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化[D].湘潭大学.2006

[8].吕成,张立文,牟正君,邰清安,郑渠英.压气机静子叶片锻造过程的叁维刚粘塑性有限元模拟[J].重型机械.2006

[9].潘洪平,何瑞,董原生.半固态AlSi7Mg合金挤压成形的刚-粘塑性有限元模拟[J].塑性工程学报.2005

[10].蔡旺,刘郁丽,杨合,李从心.叶片精锻叁维刚粘塑性热力耦合有限元模拟系统[J].上海交通大学学报.2005

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